JP4022398B2 - Method and apparatus for creating phase shift mask - Google Patents

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  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体集積回路や液晶表示装置等の製造においてフォトリソグラフィ工程で用いる位相シフトマスクを作成するための方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
露光用マスクの露光パターンをプロキシミティ露光やレンズ投影露光あるいはミラー投影露光等により直接に被露光物に結像させる記録方法において、露光光の波長と同程度の線幅を有する露光パターンの解像は光の回折現象に起因して困難である(いわゆる回折限界)という不都合を解消するために、位相シフタと呼ばれる位相変調層を有する位相シフトマスクを用いる記録方法がある。
【0003】
このような位相シフトマスクを用いる記録方法においては、例えば位相シフトマスクに形成された2つの接近する光透過部の一方に位相シフタを形成して、両光透過部を透過した光の位相が互いに逆になるようにすれば、逆位相で干渉し合う回折光が互いに打ち消されるので、回折限界が緩和され、被露光物への結像の解像度が向上する。
【0004】
しかし、位相シフトマスクを用いる記録方法では、結像光学系としてレンズ光学系を用いているため、該レンズ光学系の収差及び開口数が結像の解像度に影響を与える結果となり、最終的に得られる結像の解像度が制限されていた。
【0005】
このような結像用レンズ光学系の収差及び開口数に起因して結像の解像度が制限されるという不都合を解消するために、位相シフトマスクの露光パターンの情報を含む干渉縞が形成されたホログラムマスクを用いて、ホログラムマスクにレーザ光を照射し、ホログラムマスクの干渉縞を経た光を被露光物に結像させることにより、位相シフトマスクの露光パターンの情報を有するパターンを被露光物に形成する方法がある。
【0006】
このようなホログラムマスクを用いる記録方法においては、ホログラムマスクと被露光物との間にレンズ等の光学系を設ける場合及び設けない場合のいずれにおいても、原理的に収差のない結像が得られると共に、高い開口数(NA)を得やすいことから高解像度の結像が得られる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ホログラムマスクの作製は原版となる位相シフトマスクの情報をホログラム材に記録することによって行われるものであり、該位相シフトマスクの作製が困難であるという問題を有していた。
【0008】
本発明の目的は、ホログラムマスクの作製において、位相シフトマスクの情報をホログラム材に記録することを容易にさせることである。
【0009】
【課題を解決する解決手段、作用及び効果】
本発明に係る位相シフトマスクの作製方法は、少なくとも2種類の位相値の領域を含む位相変調情報を有する位相シフトマスクの作成方法であって、前記各位相値の領域に対応する少なくとも2種類の原版マスクを設けるステップと、第1の前記原版マスクを経て前記ホログラム材に照射される第1の物体光と前記第1の原版マスクを経ずに前記ホログラム材に照射される第1の参照光とを用いて、前記第1の原版マスクの光透過遮蔽パターンを前記ホログラム材に露光する第1の露光ステップと、前記第2の原版マスクを経て前記ホログラム材に照射される第2の物体光と前記第2の原版マスクを経ずに前記ホログラム材に照射される第2の参照光とを用いて、前記第2の原版マスクの前記光透過遮蔽パターンを前記ホログラム材に露光する第2の露光ステップとを含み、前記第1の物体光と前記第1の参照光との間の第1の位相差と、前記第2の物体光と前記第2の参照光との間の第2の位相差とが異なる。
【0010】
本発明に係る他の位相シフトマスクの作製方法は、少なくとも2種類の位相値の領域を含む位相変調情報を有する位相シフトマスクの作成方法であって、前記各位相値の領域に対応する少なくとも第1の原版マスクおよび第2の原版マスクを準備するステップと、第1の前記原版マスクを経て前記ホログラム材に照射される第1の物体光と前記第1の原版マスクを経ずに前記ホログラム材に照射される第1の参照光とを用いて、前記第1の原版マスクの光透過遮蔽パターンを前記ホログラム材に露光する第1の露光ステップと、2の前記原版マスクを経て前記ホログラム材に照射される第2の物体光と前記第2の原版マスクを経ずに前記ホログラム材に照射される第2の参照光とを用いて、光源から前記ホログラム材に至る光路のいずれかの位置において、前記第1の物体光と前記第1の参照光との間の第1の位相差と、前記第2の物体光と前記第2の参照光との間の第2の位相差とが異なるように前記第2の位相差を変えて、前記第2の原版マスクの前記光透過遮蔽パターンを前記ホログラム材に露光する第2の露光ステップとを含む。
【0011】
そのような位相シフトマスクの作製方法によれば、第1の露光ステップでホログラム材に記録される情報は第1の原版マスクの光透過遮蔽パターンの情報を含み、第2の露光ステップでホログラム材に記録される情報は第2の原版マスクの光透過遮蔽パターンの情報と位相に関する変調情報とを含む。
【0012】
例えば位相シフトマスクの露光パターンの光透過遮蔽に関するパターンが第1の原版マスクと第2の原版マスクとに適宜に割り振られ、第2の露光ステップにおいて位相シフトマスクの位相シフタの位相変調情報に対応するように第2の位相差が変えられれば、第1の露光ステップでホログラム材に記録される情報と、第2の露光ステップでホログラム材に記録され、位相に関する変調情報を含む情報とが2回の露光によってホログラム材に記録される。
【0013】
目的とする位相シフトマスクの位相差を含むパターンが第1の原版マスクと第2の原版マスクに光透過遮蔽パターンとして割り振られるので、目的とする位相シフトマスクを原版として用いる場合と比較して必要な原版マスクの枚数は増すが、位相シフトマスクの作製が容易になる
【0014】
前記第1の露光ステップ及び第2の露光ステップは、前記第1の露光ステップに続く第2の露光ステップであってもよい。
【0015】
前記第1の露光ステップ及び第2の露光ステップの参照光は、同じ参照光光学系により生成されてもい。
【0016】
前記位相シフトマスクの位相変調情報は互いにπだけ異なる2種類の位相値を有していてもよい。
【0017】
前記位相差を変えるステップは、好ましくは、前記光源から前記第2の原版マスクを経て前記ホログラム材に至る光路及び前記光源から前記第2の原版マスクを経ずに前記ホログラム材に至る光路の少なくとも一方の光路長を変えるステップを備えることができる。そのような位相差を変えるステップにおいて光路長が変えられた光の位相が変調され、第2の位相差が変更される。
【0018】
前記光透過遮蔽パターンを、所定の幅寸法を有する帯状の光透過部であって縞模様状に配置された複数の光透過部と、該複数の光透過部間に配置された帯状の複数の光遮蔽部とを含むパターンとし、前記第1の原版マスクの前記光透過部を、前記第2の原版マスクの前記光遮蔽部で遮蔽される領域の少なくとも一部に対応するようにし、前記第1の位相差と前記第2の位相差との間の相違を略πになるようにしてもよい。これにより、交互に縞模様状に配置された帯状の複数の光透過部と光遮蔽部とにより低減された空間周波数を有するパターンの情報と、2つの波が互いに逆位相になった情報とがホログラム材に記録される。このような位相シフトマスクは一般に「渋谷レベンソン型」と呼ばれる。
【0019】
さらに、前記第1の露光ステップで前記ホログラム材に形成される第1の干渉縞による回折効率と前記第2の露光ステップで前記ホログラム材に形成される第2の干渉縞による回折効率との間に差を生じさせる回折効率変更ステップを含んでもよい。このような回折効率変更ステップを含む露光方法により、位相シフトマスクの光半透過性の位相シフタが有する機能と同様の機能を備えたホログラムマスクを作製することができる。このような位相シフトマスクは一般に「ハーフトーン型」と呼ばれる。
【0020】
前記回折効率変更ステップは、参照光に対する物体光の光強度比を前記回折効率を最大とするために必要な光強度比より小さくなるように前記原版マスクより前記光源側において減少させる光強度減少ステップ、又は前記ホログラム材に与える露光量を前記回折効率を最大とするために必要な露光量より小さくなるように調整する露光量調整ステップを備えてもよい。このような光強度減少ステップ又は露光量調整ステップを備える回折効率変更ステップを含む露光方法により位相シフトマスクの種々の光透過率を有する位相シフタが有する機能と同様の機能を備えたホログラムマスクを作製することができる。
【0021】
前記ホログラム材は、前記第1の露光ステップ及び前記第2の露光ステップの両方に用いられる同一の感光膜又は感光層が形成されていてもよいし、前記第1の露光ステップ及び前記第2の露光ステップのそれぞれに用いられる異なる感光膜又は感光層が形成されていてもよい。
【0022】
本発明に係る位相シフトマスクを作製するための装置は、位相変調情報を有する位相シフトマスクを作成するための位相シフトマスクの作成装置であって、光源と、この光源からの光が原版マスクを経た物体光としてホログラム材に入射する物体光の光学系と、前記光源からの光が前記原版マスクを経ずに参照光として前記ホログラム材に入射する参照光の光学系と、前記物体光の光学系および前記参照光の光学系の少なくとも一方の光学系に設けられた位相変調手段とを具備してなる。
【0023】
そのような位相シフトマスクの作製装置によれば、第1の露光でホログラム材に記録される情報は第1の原版マスクの光透過遮蔽パターンの情報を含み、第2の露光でホログラム材に記録される情報は第2の原版マスクの光透過遮蔽パターンの情報と位相に関する変調情報とを含む。
【0024】
【発明の実施の形態】
図1を参照して、本発明に係る位相シフトマスクすなわちホログラムマスクの作製装置すなわち露光装置を説明する。図1に示す露光装置は、ホログラムマスク作製用の露光装置の一実施例であり、他の露光装置を用いてもよい。
【0025】
図1において、露光装置10は、光源12と、光源12から導かれ原版マスク14を経た光16をホログラムマスク18の感光材料20に物体光22として集束させる集光光学系24と、光源12からの光26を原版マスク14を経ずに感光材料20に参照光28として導く参照光形成光学系30とを含む。
【0026】
光源12として、コヒーレントを有するレーザ、例えばArレーザやKrレーザ、YAGレーザのような各種のレーザを用ることができる。
【0027】
原版マスク14は、光透過性のマスク基板と、該マスク基板に形成された光透過部及び光遮蔽部を有する光変調層とを含む。マスク基板は、石英ガラス等の光透過性に優れたガラス材料を用いて作られている。光遮蔽部は、薄膜技術により金属薄膜で形成されている。図1の実施例では、金属薄膜の材料としてクロムが用いられている。
【0028】
感光材料20として、ホログラム情報として記録することが可能な材料を用いることができ、例えば銀塩感光材料、ダイクロメートゼラチンや、米国イー・アイ・デュポン・ドゥ・ヌムール・アンド・カンパニー(E. I. Dupont de Nemours & Company)社のホログラム用フォトポリマー(例えば、商品名Omnidex)を用いることができる。
【0029】
さらに、露光装置10は、光源12から原版マスク14を経てホログラムマスク18の感光材料20に至る光路に配置された位相変調装置32を含む。位相変調装置32は、光源12からの光26がビームスプリッタ34により分割された光36、38の一方の光38の光路長を変える。これにより、結果として、物体光22と参照光28との間の位相差が変更される。
【0030】
図2に示す位相変調装置は代表的な2例であり、他の位相変調装置を用いてもよい。図2(a)に示す位相変調装置32は、第1の反射ミラー54と、コーナーキューブ56と、第2の反射ミラー58とを含む。
【0031】
コーナーキューブ56は、互いに垂直な3つの反射面60、62、64を有し、コーナーキューブ56に入射する光66とコーナーキューブ56から出る光68とが平行になるように形成されている。コーナーキューブ56は、図示しない駆動装置によって矢印70の方向に移動されて、位置を調整される。
【0032】
光源12(図1を参照。)から導かれた光38は、位相変調装置32に入射し、第1の反射ミラー54で反射され、光66としてコーナーキューブ56に入射する。コーナーキューブ56に入射した光は、反射面60、62、64で順に反射され、コーナーキューブ56から光68として出る。光68は、コーナーキューブ56に入射した光68と平行に反対方向に進み、第2の反射ミラー58で反射され、光72として位相変調装置32から出る。
【0033】
コーナーキューブ56を矢印70の方向に移動させることにより、光38が位相変調装置32内を通る光路長を任意に調整することができる。
【0034】
図2(b)に示す位相変調装置32は、1より大きい屈折率Nを有する光透過部材74を含む。光透過部材74は、光軸方向における厚さ寸法を階段状に変化させる面76、78、80、82、84を有する。光透過部材74は、図示しない駆動装置によって矢印86、88の向きに移動され、位置を調整することができる。
【0035】
光源12(図1を参照。)から導かれた光38は、位相変調装置32に入射し、光透過部材74に入射する。光透過部材74に入射した光は、光透過部材74中を進んで、光透過部材74を面76から出て、光90として位相変調装置32から出る。光透過部材74は1より大きい屈折率Nを有するので、光38が通過する光透過部材74の箇所の厚さ寸法と{屈折率N−1.0(空気の屈折率)}との積に応じて光38の光路長が変更される。
【0036】
光透過部材74を矢印86の方向に移動させて、光38が光透過部材74から出る面を面78、80、82、84のいずれかに設定することができる。これにより、光38が通過する光透過部材74の箇所の厚さ寸法を変更することができ、光38の光路長を調整することができる。
【0037】
このような位相差を変更することができる位相変調装置32により、物体光と参照光との間の位相差を変えることができる。
【0038】
本発明に係るホログラムマスク作製用の露光方法を、図1を参照して説明する。光源12からの光26は、ビームスプリッタ34により光36、38に分割される。光36は、レンズ40、42を含む参照光形成光学系30を経て、参照光28としてホログラムマスク18の感光材料20に入射する。
【0039】
光38は、位相変調装置32、ミラー44、46及びレンズ48、50を経て、原版マスク14に入射する。原版マスク14を透過した光16は、集光光学系24により物体光22として集光され、ホログラムマスク18の感光材料20上又はその近傍に結像される。
【0040】
このように、2つの光すなわち原版マスク16及び集光光学系24を経た物体光22と原版マスク16を経ない参照光28とが感光材料20又はその近傍で干渉して、原版マスク16の光透過遮蔽パターンがホログラムマスク18の感光材料20に干渉縞の情報として記録される。
【0041】
露光においては、複数の原版マスク14を用いて、各原版マスク14に形成された光変調層の光透過遮蔽パターンを同じホログラムマスク18の感光材料20に露光することにより、光透過率及び位相に関する変調情報を含む干渉縞が形成されたホログラムマスク18が作製される。
【0042】
第1の露光において、第1の原版マスク14を経て感光材料20に照射される第1の物体光22と第1の原版マスク14を経ずに感光材料20に照射される第1の参照光28とを用いて、第1の原版マスク14の光透過遮蔽パターンを感光材料20に露光する。
【0043】
第1の露光においては位相変調装置32はある状態にあるが、これが第1の露光の物体光と参照光との間の位相差を決定する。
【0044】
第1の露光において、感光材料20は、露光により光が照射された領域が光化学反応により潜像を生じている。
【0045】
第1の露光に続く第2の露光において、第2の原版マスク14を経て感光材料20に照射される第2の物体光22と第2の原版マスク14を経ずに感光材料20に照射される第2の参照光28とを用いて、第2の原版マスク14の光透過遮蔽パターンを感光材料20に露光する。
【0046】
第2の露光の前に、位相変調装置32を作動させて、第1の物体光22と第1の参照光28との間の第1の位相差と第2の物体光22と第2の参照光28との間の第2の位相差とが異なるように第2の位相差を変化させるべく、光源12からビームスプリッタ34を経た光38の光路長を変える。
【0047】
したがって、第2の露光においては、光路長を変更された光が第2の原版マスク14に入射し、第2の物体光となり、感光材料20に入射する。すなわち、第2の物体光22と第2の参照光28との間の位相差は、光源12から第2の原版マスク14を経て感光材料20に至る光路において生じた光路長の変更量に応じて、第1の物体光22と第1の参照光28との間の位相差と異なる。
【0048】
第1の露光で感光材料20に記録される情報は第1の原版マスク14の光透過遮蔽パターンの情報を含み、第2の露光で感光材料20に記録される情報は第2の原版マスク14の光透過遮蔽パターンの情報と位相に関する変調情報とを含む。第1の露光で感光材料20に記録される情報と、第2の露光で感光材料20に記録され、位相に関する変調情報を含む情報とが2回の露光によって感光材料20材に記録される。
【0049】
上記のように、複数の原版マスクを用いれば、作製が困難な位相シフトマスクを作製することなく位相シフトマスクの情報と同じ情報をホログラム材すなわち感光材料20に記録することができる。
【0050】
位相差を変更する位相変調装置32は、上記の説明においては、光源12から原版マスク14を経てホログラムマスク18の感光材料20に至る光路に配置されているが、光源12から原版マスク14を経ずにホログラムマスク18の感光材料20に至る光路の例えば図1に番号52を付した位置に原版マスク14が配置されるようにしてもよい。
【0051】
また、位相変調装置32を、光源12から原版マスク14を経て感光材料20に至る光路及び光源12から第2の原版マスク14を経ずに感光材料20に至る光路のいずれにも配置するようにしてもよい。
【0052】
さらに、第1の露光で感光材料20に形成される干渉縞による回折効率と、第2の露光で感光材料20に形成される干渉縞による回折効率とが異なるように、参照光28に対する物体光22の光強度比が第1の露光と第2の露光とで異なるように原版マスク14より光源12側において減少させる光強度減少装置を設けてもよい。
【0053】
光強度減少装置は、感光材料20に与えられる露光量が、感光材料20に形成される干渉縞による回折効率を最大とするために必要な露光量より小さくなるように、感光材料20に与える露光量を調整する露光量調整装置を備えてもよい。
【0054】
感光材料20は、第1の露光及び第2の露光のいずれにも用いられる同一の感光膜又は感光層が形成されていてよい。また、感光材料20は、第1の露光及び第2の露光のそれぞれに用いられる異なる層の感光膜又は感光層が形成されていてもよい。
【0055】
ホログラムマスク12の作製において、前記した装置以外にも種々の装置を採用することができる。例えば、辻内順平著、物理学選書22「ホログラフィー」(1997年)、裳華房社、第354頁〜第358頁に記載の原理に基づく作製装置、米国特許第4,857,425号や米国特許第4,966,428号等の明細書に記載の方法に基づく作製装置等がある。後者の作製装置においては、ホログラム材と原版マスクとの間にレンズ系を設ける必要がない。
【0056】
また、前記米国特許の出願人である、英国ロンドン市のホルトロニック・テクノロジーズ社(Holtronic Technologies Limited)製の露光装置「HMAシリーズ」を用いてホログラムマスクを作製することもできる。
【0057】
具体的に、渋谷レベンソン型の位相シフトマスクと同様の機能を有するホログラムマスクを作製する場合について説明する。
【0058】
渋谷レベンソン型の位相シフトマスク92は、図3(a)に示すように、マスク基板94と、光透過部96と、光遮蔽部98と、位相シフタ100とを含む。一部の光透過部96に位相シフタ100が形成されている。位相シフタ100を有しない光透過部96を経た光の位相を基準にすれば(位相0)、位相シフタ100を有する光透過部96を経た光は位相がπだけ変化している(位相π)。
【0059】
このような渋谷レベンソン型の位相シフトマスク92と同様の機能を有するホログラムマスクを、2つの原版マスクを用いて2重露光法により作製するために、図(b)に示す第1の原版マスク102と、図(c)に示す第2の原版マスク104とを用いる。
【0060】
第1の原版マスク102は、マスク基板106と、光透過部108と、光遮蔽部110とを含む。第2の原版マスク104は、マスク基板106と、光透過部112と、光遮蔽部114とを含む。第1の原版マスク102の光透過部108は、第2の原版マスク104の光遮蔽部114で遮蔽される領域の少なくとも一部に対応している。
【0061】
図3に示す実施例においては、光透過部108、112は所定の幅寸法を有する帯状に形成されて縞模様状に配置されており、1以上の光遮蔽部110、114は帯状に形成されて複数の光透過部108、112間に配置されている。
【0062】
第1の原版マスク102を用いる第1の露光において、位相シフトマスク92の光透過部96に対応する透過及び位相0の領域となる光透過部108を含む第1の原版マスク102の光透過遮蔽パターンをホログラムマスク18の感光材料20に露光する。
【0063】
続いて、第2の原版マスク104を用いる第2の露光において、位相シフトマスク92の位相シフタ100を有する光透過部96に対応する透過及び位相πの領域となる光透過部112を含む第2の原版マスク104の光透過遮蔽パターンをホログラムマスク18の感光材料20に露光する。第2の露光においては、光透過部112に入射する光の位相が第1の露光と比べてπずれるように、位相変調装置32によって光路長が変更されている。
【0064】
位相変調装置32によって第2の露光において物体光と参照光との間の位相差が変わり、第2の露光において感光材料20に記録される情報は位相変調情報を含む。
【0065】
別の具体例として、ホログラムマスクとしてハーフトーン型の位相シフトマスクと同様の機能を有するホログラムマスクを作製する場合について説明する。このようなホログラムマスクを作製するために用いる露光装置においては、後述するように、光強度比を減少させる光強度減少装置(図示しない)が原版マスクより光源側に配置されている。
【0066】
ハーフトーン型の位相シフトマスク116は、図4(a)に示すように、マスク基板94と、光透過部118と、位相シフタ120とを含む。位相シフタ120は、所定の透過率を有する光半透過性の材料を用いて形成されている。光透過部118を経た光の位相を基準にすれば(位相0)、位相シフタ120を経た光は位相がπだけ変化している(位相π)。
【0067】
このようなハーフトーン型の位相シフトマスク116と同様の機能を有するホログラムマスクを、2つの原版マスクを用いて2重露光法により作製するために、図4(b)に示す第1の原版マスク122と、図4(c)に示す第2の原版マスク124とを用いる。
【0068】
第1の原版マスク122は、マスク基板106と、光透過部126、光遮蔽部128とを含む。第2の原版マスク124は、マスク基板106と、光透過部130と、光遮蔽部132とを含む。第1の原版マスク122の光透過部126は、第2の原版マスク124の光遮蔽部132で遮蔽される領域の少なくとも一部に対応している。
【0069】
図4に示す実施例においては、ホログラムマスク18の感光材料20に最終的に形成される干渉縞は、所定の幅寸法を有する帯状の光透過性の部分と光半透過性の部分とが交互に並ぶ縞模様状の干渉縞を含む。第1の原版マスク122の光遮蔽部128は感光材料20の縞模様状の干渉縞の光半透過性の部分に対応し、第2の原版マスク124の光遮蔽部132は感光材料20の縞模様状の干渉縞の光透過性の部分に対応している。
【0070】
第1の原版マスク122の光透過部126は、第2の原版マスク124の光遮蔽部132で遮蔽される領域の少なくとも一部に対応している。
【0071】
第1の原版マスク122を用いる第1の露光において、位相シフトマスク116の光透過部118に対応する透過及び位相0の領域となる光透過部126を含む第1の原版マスク122の光透過遮蔽パターンをホログラムマスク18の感光材料20に露光する。
【0072】
続いて、第2の原版マスク124を用いる第2の露光において、位相シフトマスク116の光半透過性の位相シフタ120に対応する光半透過及び位相πの領域となる光透過部130を含む第2の原版マスク124の光透過遮蔽パターンをホログラムマスク18の感光材料20に露光する。第2の露光においては、光透過部130に入射する光の位相が第1の露光と比べてπずれるように、位相変調装置32によって光路長が変更されている。
【0073】
また、第2の露光においては、位相シフトマスク116の光半透過性の位相シフタ120が有する透過率に対応するように、露光装置内の第2の原版マスク124より光源12側に配置された光強度減少装置(図示しない)によって光強度比を減少させる。
【0074】
光強度減少装置として、例えば、光吸収フィルタ装置を用いることができる。このような光吸収フィルタ装置は、一例として複数の光吸収フィルタを備えておき、光吸収フィルタのいずれか少なくとも1つを適宜に光路に移動させることにより、通過する光の強度を減少させるようなものでもよい。
【0075】
このような光強度減少装置によって、第1の露光で感光材料20に形成される干渉縞による回折効率と、第2の露光で感光材料20に形成される干渉縞による回折効率とが異なるように、第2の参照光に対する第2の物体光の光強度比が減少される。
【0076】
光強度比の減少は、ホログラムマスク18の感光材料20に与えられる露光量が、回折効率を最大にするために必要な露光量より小さくなるように、感光材料20に与える露光量を調整することによって行うこともできる。感光材料20に与える露光量の調整は、露光時間や光源からの光の強度を調整することにより行う。
【0077】
前記したようなホログラムマスクを用いて該ホログラムマスクへの光照射により光透過率及び位相に関する変調情報を被露光物に記録する方法について説明する。
【0078】
図5に示す記録装置134は、本発明に係るホログラムマスクを用いた記録方法に用いる記録装置の一実施例であり、他の記録装置を用いてもよい。記録装置134は、図1に示した露光装置10に用いられる光学系と同様の光学系を用いる。
【0079】
記録装置134は、光源136と、照射光学系138と、集光光学系140とを含む。
【0080】
照射光学系138は、レンズ142、144を含み、光源136らの光146を、平行光148に変換してホログラムマスク18の感光材料20に導く。平行光148がホログラムマスクの記録時の参照光28とちょうど逆向きとなるように、照射光学系138は記録装置134に配置されている。
【0081】
集光光学系140は、ホログラムマスク18を経た光150を、光152に変換して被露光物154に集光させ、被露光物154に結像させる。集光光学系140は、ホログラムマスクの記録時の光学系24と同一のものを用いる。
【0082】
「被露光物」は、「レジスト層が形成された半導体基板」を含む。ここで、「半導体基板」は、「積層領域が形成された基材」の意味で用い、したがって、基材がガラス等である場合を含む。また、少なくとも「基材」は、「半導体又はガラス等からなる、円形、矩形等の基材」の意味で用い、「積層領域」は、基材に形成された層状の材料の領域の意味で用い、例えば、配線や電極等の導電層、電気絶縁材料や光選択材料等の層、半導体層等を含む。
【0083】
さらに、「被露光物」は、特殊な照明やイルミネーション効果を出すために特定の波長を選択する光選択材料を積層したような基板でもよく、その趣旨を逸脱しない限り、種々変更することができる。
【0084】
ホログラムマスク18の感光材料20に記録された情報を被露光物に記録するときには、光源136からの光146は、レンズ142、144を含む照射光学系138を経てホログラムマスク18の感光材料20に入射し、ホログラムマスク18を経た光150が集光光学系140により被露光物154上に結像される。
【0085】
このとき、位相シフトマスクの情報と同じ情報がホログラム材すなわち感光材料20に記録されていることから、該位相シフトマスクが有する効果と同様に、結像されるパターンの解像度が向上する。
【0086】
前記したような2重露光方法における光学特性について以下に説明する。また、このような2重露光方法と、位相シフトマスクを用いた1回のみの露光方法との比較についても説明する。
【0087】
1回目の露光に用いる第1の原版マスクを経て形成された物体光Aの振幅分布をPとしたとき、ホログラム材すなわち感光材料に入射する直前の光の複素振幅分布Gは、以下に示す式(1)により求められる。
【0088】
【数1】
=P×exp[iα] ・・・(1)
【0089】
ここで、αは、物体光Aの位相を表す。
【0090】
1回目の露光に用いる参照光R1の振幅分布をPR1としたとき、ホログラム材に入射する直前の光の複素振幅分布GR1は、以下に示す式(2)により求められる。γは、参照光R1の位相を表す。
【0091】
【数2】
R1=PR1×exp[iγ] ・・・(2)
【0092】
2回目の露光に用いる第2の原版マスクを経て形成された物体光Bの振幅分布をPとしたとき、感光材料に入射する直前の光の複素振幅分布Gは、以下に示す式(3)により求められる。βは、物体光Bの位相を表す。
【数3】
=P×exp[iβ] ・・・(3)
【0093】
2回目の露光に用いる参照光R2の振幅分布をPR2としたとき、ホログラム材に入射する直前の光の複素振幅分布GR2は、以下に示す式(4)により求められる。γは、参照光R2の位相を表す。
【0094】
【数4】
R2=PR2×exp[iγ] ・・・(4)
【0095】
したがって、1回目の露光及び2回目の露光によって感光材料に与えられる光強度I2ABは、以下の示す式(5)により求められる。
【0096】
【数5】
2AB=|G+GR1+|G+GR2
=|G+|GR1+G×GR1 +G ×GR1
+|G+|GR2+G×GR2 +G ×GR2。 ・・・(5)
【0097】
ここで、G 、G 、GR1 、GR2 は、それぞれG、G、GR1、GR2の共役複素数を表す。
【0098】
1回目の露光に用いる参照光R1及び2回目の露光に用いる参照光R2として同じ参照光Rを用いれば、GR1=GR2=Gになり、式(5)を以下の式(6)に書き換えることができる。
【0099】
【数6】
2AB=|G+G+|G+G
=|G+|G+2×|G
+G×G +G ×G+G×G +G ×G ・・・(6)
【0100】
ここで、参照光Rの振幅分布をPとしたとき、感光材料に入射する直前の光の複素振幅分布Gは、以下に示す式(7)により求められる。γは、参照光Rの位相を表す。
【0101】
【数7】
=P×exp[iγ] ・・・(7)
【0102】
2回の露光の後に、ホログラムマスクの感光材料を現像処理する。感光材料として例えば銀塩感光材料のような強度分布が透過率分布として記録される材料を用いた場合、感光材料に記録された振幅透過率分布T2ABは、以下の式(8)により求められる。
【0103】
【数8】
2AB=T+t×I2AB ・・・(8)
【0104】
ここで、T、tは、用いる感光材料の種類や感光材料への記録方法によって決まる定数である。
【0105】
現像処理後、感光材料に記録された情報を被露光物に記録する。光源から導かれ感光材料に入射される光すなわち照明光Rとして、前記した参照光Rを用いた場合、被露光物に照射される光すなわち再生光Sは、式(6)、式(7)、式(8)を用いて、以下の式(9)により求められる。
【0106】
【数9】
S=G×T2AB=G×(T+t×I2AB
=G×T+G×t×{|G+|G+2×|G
+t×(G×|G+G ×G
+t×(G×|G+G ×G ) ・・・(9)
【0107】
式(9)において、以下の式(10−1)、式(10−2)、式(10−3)に示すように理解することができる。
【0108】
【数10】
(0次光)=G×T+G×t×{|G+|G+2×|G} ・・・(10−1)
(物体光Aの±1次光)=t×(G×|G+G ×G ) ・・・(10−2)
(物体光Bの±1次光)=t×(G×|G+G ×G ) ・・・(10−3)
【0109】
また、式(9)において、項t×(G×|G)は物体光Aの再生を表し、項t×(G×|G)は物体光Bの再生を表している。
【0110】
以上のように、2重露光方法においては、再生光Sを表す式において、いわゆるノイズ項が生ずることがない。これは、不要なノイズが発生しないことを意味する。
【0111】
上記した2重露光方法との比較のために、位相シフトマスクを用いた1回のみの露光方法について説明する。位相シフトマスクを用いた1回のみの露光においては、2重露光方法における1回目の露光の物体光Aと2回目の露光の物体光Bと参照光Rとが、1回の露光で感光材料に照射される。
したがって、位相シフトマスクを用いた1回のみの露光によって感光材料に与えられる光強度I1ABは、以下の示す式(11)により求められる。
【0112】
【数11】
1AB=|G+G+G
=|G+|G+|G
+G×G +G ×G
+G×G +G ×G
+G×G +G ×G ・・・(11)
【0113】
1回の露光で感光材料に記録された振幅透過率分布T1ABは、以下の式(12)により求められる。
【0114】
【数12】
1AB=T+t×I1AB ・・・(12)
【0115】
被露光物に照射される光すなわち再生光Sは、式(7)、式(11)、式(12)を用いて、以下の式(13)により求められる。
【0116】
【数13】
S=G×T1AB=G×(T+t×I1AB
=G×T+G×t×{|G+|G+|G
+G×t×(G×G +G ×G
+t×(G×|G+G ×G
+t×(G×|G+G ×G ) ・・・(13)
【0117】
式(13)において、以下の式(14−1)、式(14−2)、式(14−3)、式(14−4)に示すように理解することができる。
【0118】
【数14】
(0次光)=G×T+G×t×{|G+|G+|G} ・・・(14−1)
(ノイズ)=G×t×(G×G +G ×G) ・・・(14−2)
(物体光Aの±1次光)=t×(G×|G+G ×G ) ・・・(14−3)
(物体光Bの±1次光)=t×(G×|G+G ×G ) ・・・(14−4)
【0119】
また、式(14)において、項t×(G×|G)は物体光Aの再生を表し、項t×(G×|G)は物体光Bの再生を表している。
【0120】
以上のように、位相シフトマスクを用いた1回のみの露光においては、再生光Sを表す式において、いわゆるノイズ項が生ずる。これは、不要なノイズが発生することを意味する。この点からも本発明の方法は従来の方法と比較して利点を有することを理解することができる。
【0121】
本発明は、上記実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない限り、種々変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る位相シフトマスクとして作用するホログラムマスク作製用の露光装置の実施例を示す図。
【図2】 本発明に係る位相シフトマスクとして作用するホログラムマスク作製用の露光装置に用いられる位相変更装置のの実施例を示す図。(a)は、コーナーキューブを用いた位相変更装置を示す図、(b)は、光透過部材を用いた位相変更装置を示す図。
【図3】 本発明に係る位相シフトマスクとして作用するホログラムマスク作製用の露光方法の実施例を説明するための図。(a)は位相シフトマスクを示す図、(b)は第1の原版マスク及びホログラムマスクを示す図、(c)は第2の原版マスク及びホログラムマスクを示す図。
【図4】 本発明に係る位相シフトマスクとして作用するホログラムマスク作製用の露光方法の他の実施例を説明するための図。(a)は位相シフトマスクを示す図、(b)は第1の原版マスク及びホログラムマスクを示す図、(c)は第2の原版マスク及びホログラムマスクを示す図。
【図5】 本発明に係るホログラムマスクを用いた記録方法の実施例に用いる記録装置の1例を示す図。
【符号の説明】
10 露光装置(製作装置)
12、136 光源
14 原版マスク
18 ホログラムマスク(作成された位相シフトマスク
20 感光材料
22 物体光
24、140 集光光学系
28 参照光
30 参照光形成光学系
32 位相変調装置
34 ビームスプリッタ
54 第1の反射ミラー
56 コーナーキューブ
58 第2の反射ミラー
74 光透過部材
102、122 第1の原版マスク
104、124 第2の原版マスク
106 マスク基板
108、112、126、130 光透過部
110、114、128、132 光遮蔽部
134 記録装置
138 照射光学系
154 被露光物
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention is used in a photolithography process in the manufacture of semiconductor integrated circuits, liquid crystal display devices, and the like.Method and apparatus for making a phase shift maskAbout.
[0002]
[Prior art]
  In a recording method in which an exposure pattern of an exposure mask is directly imaged on an exposure object by proximity exposure, lens projection exposure, mirror projection exposure, etc., resolution of the exposure pattern having a line width comparable to the wavelength of exposure light In order to eliminate the inconvenience that is difficult due to the light diffraction phenomenon (so-called diffraction limit), there is a recording method using a phase shift mask having a phase modulation layer called a phase shifter.
[0003]
  In such a recording method using a phase shift mask, for example, a phase shifter is formed on one of two approaching light transmission parts formed on the phase shift mask, and the phases of light transmitted through both light transmission parts are mutually different. If they are reversed, diffracted light beams that interfere with each other in opposite phases cancel each other, so that the diffraction limit is relaxed and the resolution of image formation on the object to be exposed is improved.
[0004]
  However, since the recording method using the phase shift mask uses a lens optical system as the imaging optical system, the aberration and numerical aperture of the lens optical system have an effect on the imaging resolution. The resolution of the resulting image was limited.
[0005]
  In order to eliminate the inconvenience that the resolution of imaging is limited due to the aberration and numerical aperture of the imaging lens optical system, interference fringes including information on the exposure pattern of the phase shift mask were formed. Using the hologram mask, the hologram mask is irradiated with laser light, and the light having passed through the interference fringes of the hologram mask is imaged on the object to be exposed, whereby a pattern having the exposure pattern information of the phase shift mask is applied to the object to be exposed. There is a method of forming.
[0006]
  In such a recording method using a hologram mask, in principle, an image having no aberration can be obtained regardless of whether or not an optical system such as a lens is provided between the hologram mask and an object to be exposed. At the same time, since a high numerical aperture (NA) is easily obtained, high-resolution imaging can be obtained.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
  However, the production of the hologram mask is performed by recording the information of the phase shift mask serving as the original plate on the hologram material, which has the problem that the production of the phase shift mask is difficult.
[0008]
  An object of the present invention is to make it easy to record information on a phase shift mask on a hologram material in the production of a hologram mask.
[0009]
[Solution means, actions and effects for solving the problems]
  A method for producing a phase shift mask according to the present invention is a method for producing a phase shift mask having phase modulation information including at least two types of phase value regions, and includes at least two types corresponding to the phase value regions. A step of providing an original mask; a first object beam irradiated on the hologram material through the first original mask; and a first reference beam irradiated on the hologram material without passing through the first original mask. The first exposure step of exposing the hologram material to the light transmission shielding pattern of the first original mask, and the second object light irradiated to the hologram material through the second original mask And the second reference light irradiated to the hologram material without passing through the second original mask, the light transmission shielding pattern of the second original mask is exposed to the hologram material. A second exposure step, comprising: a first phase difference between the first object light and the first reference light; and a second phase difference between the second object light and the second reference light. The second phase difference is different.
[0010]
  Other according to the present inventionFabrication of phase shift maskThe method isA method of creating a phase shift mask having phase modulation information including at least two types of phase value regions, comprising: preparing at least a first original mask and a second original mask corresponding to each phase value region When,Using the first object light irradiated on the hologram material through the first original mask and the first reference light irradiated on the hologram material without passing through the first original mask, 1 original maskLight ofA first exposure step of exposing the holographic material to the transmissive shielding pattern;FirstThe second object light applied to the hologram material through the original mask of 2 and the second reference light applied to the hologram material without passing through the second original mask are used to emit the light from the light source. At any position on the optical path to the hologram material, the first phase difference between the first object light and the first reference light, the second object light, and the second reference light A second exposure step of changing the second phase difference so as to be different from the second phase difference between and exposing the light transmission shielding pattern of the second original mask to the hologram material. .
[0011]
  like thatFabrication of phase shift maskAccording to the method, the information recorded on the hologram material in the first exposure step includes information on the light transmission shielding pattern of the first original mask, and the information recorded on the hologram material in the second exposure step is second. Information on the light transmission shielding pattern of the original mask and modulation information on the phase.
[0012]
  For example, the light transmission shielding pattern of the exposure pattern of the phase shift mask is appropriately assigned to the first original mask and the second original mask, and corresponds to the phase modulation information of the phase shifter of the phase shift mask in the second exposure step. If the second phase difference is changed as described above, the information recorded on the hologram material in the first exposure step and the information recorded on the hologram material in the second exposure step and including modulation information relating to the phase are 2 It is recorded on the hologram material by one exposure.
[0013]
  Since the pattern including the phase difference of the target phase shift mask is assigned to the first original mask and the second original mask as a light transmission shielding pattern, it is necessary as compared with the case where the target phase shift mask is used as the original. The number of original masks increases, but the phase shift maskEasy to make.
[0014]
  The first exposure step and the second exposure step may be a second exposure step following the first exposure step.
[0015]
  The reference light in the first exposure step and the second exposure step may be generated by the same reference light optical system.
[0016]
  The phase modulation information of the phase shift mask may have two types of phase values different from each other by π.
[0017]
  The step of changing the phase difference preferably includes at least an optical path from the light source through the second original mask to the hologram material and an optical path from the light source to the hologram material without passing through the second original mask. A step of changing one of the optical path lengths may be provided. In the step of changing the phase difference, the phase of the light whose optical path length is changed is modulated, and the second phase difference is changed.
[0018]
  The light transmission shielding pattern is a strip-shaped light transmission portion having a predetermined width dimension, a plurality of light transmission portions arranged in a striped pattern, and a plurality of strip-shaped light transmission portions arranged between the plurality of light transmission portions. A pattern including a light shielding portion, wherein the light transmitting portion of the first original mask corresponds to at least a part of a region shielded by the light shielding portion of the second original mask, The difference between the phase difference of 1 and the second phase difference may be approximately π. As a result, information on a pattern having a spatial frequency reduced by a plurality of strip-shaped light transmitting portions and light shielding portions alternately arranged in a striped pattern and information on two waves in opposite phases are obtained. Recorded on hologram material. Such a phase shift mask is generally called “Shibuya Levenson type”.
[0019]
  Further, between the diffraction efficiency due to the first interference fringes formed on the hologram material in the first exposure step and the diffraction efficiency due to the second interference fringes formed on the hologram material in the second exposure step. There may be included a diffraction efficiency changing step for causing a difference in the above. By the exposure method including such a diffraction efficiency changing step, it is possible to produce a hologram mask having the same function as the function of the phase-shift mask light semi-transparent phase shifter. Such a phase shift mask is generally called a “halftone type”.
[0020]
  The diffraction efficiency changing step reduces the light intensity of the object light with respect to the reference light on the light source side from the original mask so that the light intensity ratio of the object light is smaller than a light intensity ratio necessary to maximize the diffraction efficiency. Alternatively, an exposure amount adjusting step may be provided in which an exposure amount given to the hologram material is adjusted to be smaller than an exposure amount necessary to maximize the diffraction efficiency. A hologram mask having the same function as that of the phase shifter having various light transmittances of the phase shift mask is manufactured by the exposure method including the diffraction efficiency changing step including the light intensity reducing step or the exposure amount adjusting step. can do.
[0021]
  The hologram material may be formed with the same photosensitive film or photosensitive layer used in both the first exposure step and the second exposure step, or the first exposure step and the second exposure step. Different photosensitive films or photosensitive layers used for each of the exposure steps may be formed.
[0022]
  An apparatus for producing a phase shift mask according to the present invention is an apparatus for producing a phase shift mask for producing a phase shift mask having phase modulation information, and a light source,An optical system of object light in which light from the light source enters the hologram material as object light having passed through the original mask, and reference light in which the light from the light source enters the hologram material as reference light without passing through the original mask. An optical system; and phase modulation means provided in at least one of the object light optical system and the reference light optical system.
[0023]
  like thatFabrication of phase shift maskAccording to the apparatus, the information recorded on the hologram material by the first exposure includes information on the light transmission shielding pattern of the first original mask, and the information recorded on the hologram material by the second exposure is the second original plate. It includes information on the light transmission shielding pattern of the mask and modulation information on the phase.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  With reference to FIG.Phase shift mask or hologram mask manufacturing apparatusAn exposure apparatus will be described. The exposure apparatus shown in FIG. 1 is an example of an exposure apparatus for producing a hologram mask, and other exposure apparatuses may be used.
[0025]
  In FIG. 1, an exposure apparatus 10 includes a light source 12, a condensing optical system 24 that focuses light 16 guided from the light source 12 and passed through an original mask 14 onto a photosensitive material 20 of a hologram mask 18 as object light 22, and a light source 12. And a reference light forming optical system 30 for guiding the light 26 as the reference light 28 to the photosensitive material 20 without passing through the original mask 14.
[0026]
  As the light source 12, a laser having coherence, for example, various lasers such as an Ar laser, a Kr laser, and a YAG laser can be used.
[0027]
  The original mask 14 includes a light transmissive mask substrate, and a light modulation layer having a light transmissive portion and a light shielding portion formed on the mask substrate. The mask substrate is made of a glass material having excellent light transmission properties such as quartz glass. The light shielding part is formed of a metal thin film by thin film technology. In the embodiment of FIG. 1, chromium is used as the material for the metal thin film.
[0028]
  As the photosensitive material 20, a material that can be recorded as hologram information can be used, for example, silver salt photosensitive material, dichroate gelatin, US EI DuPont de Nemours and Company (EI). Photopolymer for holograms (for example, trade name Omnidex) manufactured by Dupont de Nemours & Company) can be used.
[0029]
  Further, the exposure apparatus 10 includes a phase modulation device 32 disposed in an optical path from the light source 12 through the original mask 14 to the photosensitive material 20 of the hologram mask 18. The phase modulation device 32 changes the optical path length of one of the lights 36 and 38 obtained by dividing the light 26 from the light source 12 by the beam splitter 34. Thereby, as a result, the phase difference between the object beam 22 and the reference beam 28 is changed.
[0030]
  The phase modulation apparatus shown in FIG. 2 is two typical examples, and other phase modulation apparatuses may be used. The phase modulation device 32 shown in FIG. 2A includes a first reflection mirror 54, a corner cube 56, and a second reflection mirror 58.
[0031]
  The corner cube 56 has three reflecting surfaces 60, 62, and 64 that are perpendicular to each other, and is formed such that light 66 incident on the corner cube 56 and light 68 emitted from the corner cube 56 are parallel to each other. The corner cube 56 is moved in the direction of the arrow 70 by a driving device (not shown) and adjusted in position.
[0032]
  Light 38 guided from the light source 12 (see FIG. 1) enters the phase modulation device 32, is reflected by the first reflection mirror 54, and enters the corner cube 56 as light 66. The light that has entered the corner cube 56 is sequentially reflected by the reflecting surfaces 60, 62, and 64, and is emitted from the corner cube 56 as light 68. The light 68 travels in the opposite direction parallel to the light 68 incident on the corner cube 56, is reflected by the second reflecting mirror 58, and exits the phase modulator 32 as light 72.
[0033]
  By moving the corner cube 56 in the direction of the arrow 70, the optical path length through which the light 38 passes through the phase modulator 32 can be arbitrarily adjusted.
[0034]
  The phase modulation device 32 shown in FIG.0A light transmissive member 74 having The light transmitting member 74 has surfaces 76, 78, 80, 82, and 84 that change the thickness dimension in the optical axis direction stepwise. The light transmitting member 74 is moved in the directions of arrows 86 and 88 by a driving device (not shown), and the position can be adjusted.
[0035]
  Light 38 guided from the light source 12 (see FIG. 1) enters the phase modulation device 32 and enters the light transmission member 74. The light incident on the light transmission member 74 travels through the light transmission member 74, exits the light transmission member 74 from the surface 76, and exits the phase modulation device 32 as light 90. The light transmitting member 74 has a refractive index N greater than 1.0Therefore, the thickness dimension of the portion of the light transmitting member 74 through which the light 38 passes and {refractive index N0-1.0 (refractive index of air)}, the optical path length of the light 38 is changed.
[0036]
  By moving the light transmitting member 74 in the direction of the arrow 86, the surface from which the light 38 exits the light transmitting member 74 can be set to one of the surfaces 78, 80, 82, 84. Thereby, the thickness dimension of the location of the light transmission member 74 through which the light 38 passes can be changed, and the optical path length of the light 38 can be adjusted.
[0037]
  With the phase modulation device 32 that can change such a phase difference, the phase difference between the object beam and the reference beam can be changed.
[0038]
  An exposure method for producing a hologram mask according to the present invention will be described with reference to FIG. The light 26 from the light source 12 is split into light 36 and 38 by the beam splitter 34. The light 36 passes through the reference light forming optical system 30 including the lenses 40 and 42 and enters the photosensitive material 20 of the hologram mask 18 as the reference light 28.
[0039]
  The light 38 enters the original mask 14 through the phase modulator 32, mirrors 44 and 46, and lenses 48 and 50. The light 16 transmitted through the original mask 14 is condensed as object light 22 by the condensing optical system 24 and imaged on or near the photosensitive material 20 of the hologram mask 18.
[0040]
  In this way, the two lights, that is, the object light 22 that has passed through the original mask 16 and the condensing optical system 24 and the reference light 28 that has not passed through the original mask 16 interfere with each other in the photosensitive material 20 or in the vicinity thereof, so The transmission shielding pattern is recorded as interference fringe information on the photosensitive material 20 of the hologram mask 18.
[0041]
  In the exposure, the light transmission shielding pattern of the light modulation layer formed on each of the original masks 14 is exposed to the photosensitive material 20 of the same hologram mask 18 by using a plurality of original masks 14 so that the light transmittance and the phase are related. A hologram mask 18 on which interference fringes including modulation information are formed is produced.
[0042]
  In the first exposure, the first object light 22 irradiated on the photosensitive material 20 through the first original mask 14 and the first reference light irradiated on the photosensitive material 20 without passing through the first original mask 14. 28 is used to expose the light-transmitting shielding pattern of the first original mask 14 onto the photosensitive material 20.
[0043]
  In the first exposure, the phase modulator 32 is in a certain state, which determines the phase difference between the object light and the reference light in the first exposure.
[0044]
  In the first exposure, the photosensitive material 20 has a latent image formed by a photochemical reaction in a region irradiated with light by the exposure.
[0045]
  In the second exposure subsequent to the first exposure, the photosensitive material 20 is irradiated without passing through the second object mask 22 and the second original mask 14 through the second original mask 14. The photosensitive material 20 is exposed to the light transmission shielding pattern of the second original mask 14 using the second reference light 28.
[0046]
  Prior to the second exposure, the phase modulation device 32 is operated so that the first phase difference between the first object light 22 and the first reference light 28, the second object light 22 and the second object light In order to change the second phase difference so that the second phase difference from the reference light 28 is different, the optical path length of the light 38 from the light source 12 through the beam splitter 34 is changed.
[0047]
  Accordingly, in the second exposure, light whose optical path length has been changed enters the second original mask 14 to become second object light and enters the photosensitive material 20. That is, the phase difference between the second object light 22 and the second reference light 28 depends on the amount of change in the optical path length generated in the optical path from the light source 12 to the photosensitive material 20 through the second original mask 14. Thus, the phase difference between the first object beam 22 and the first reference beam 28 is different.
[0048]
  The information recorded on the photosensitive material 20 by the first exposure includes information on the light transmission shielding pattern of the first original mask 14, and the information recorded on the photosensitive material 20 by the second exposure is the second original mask 14. The light transmission shielding pattern information and the phase modulation information are included. Information recorded on the photosensitive material 20 in the first exposure and information recorded on the photosensitive material 20 in the second exposure and including modulation information relating to the phase are recorded on the photosensitive material 20 by two exposures.
[0049]
  As described above, if a plurality of original masks are used, the same information as the information of the phase shift mask can be recorded on the hologram material, that is, the photosensitive material 20, without producing a difficult phase shift mask.
[0050]
  In the above description, the phase modulation device 32 that changes the phase difference is disposed in the optical path from the light source 12 through the original mask 14 to the photosensitive material 20 of the hologram mask 18, but the light source 12 passes through the original mask 14. For example, the optical path to the photosensitive material 20 of the hologram mask 18 is, for example, at the position indicated by numeral 52 in FIG.Original mask 14It may be arranged.
[0051]
  Further, the phase modulation device 32 is arranged in either of an optical path from the light source 12 through the original mask 14 to the photosensitive material 20 and an optical path from the light source 12 to the photosensitive material 20 without passing through the second original mask 14. May be.
[0052]
  Further, the object light with respect to the reference light 28 is different so that the diffraction efficiency due to the interference fringes formed on the photosensitive material 20 in the first exposure differs from the diffraction efficiency due to the interference fringes formed on the photosensitive material 20 in the second exposure. A light intensity reducing device for reducing the light intensity ratio of 22 on the light source 12 side from the original mask 14 may be provided so that the light intensity ratio of 22 differs between the first exposure and the second exposure.
[0053]
  The light intensity reducing device exposes the photosensitive material 20 so that the exposure amount given to the photosensitive material 20 is smaller than the exposure amount necessary to maximize the diffraction efficiency due to the interference fringes formed on the photosensitive material 20. An exposure adjustment device for adjusting the amount may be provided.
[0054]
  The photosensitive material 20 may be formed with the same photosensitive film or photosensitive layer that is used for both the first exposure and the second exposure. Further, the photosensitive material 20 may be formed with a different photosensitive film or photosensitive layer used for each of the first exposure and the second exposure.
[0055]
  In manufacturing the hologram mask 12, various apparatuses other than the above-described apparatus can be employed. For example, Junpei Kajiuchi, Physics Selection 22 “Holography” (1997), Manufactured apparatus based on the principle described in Shubobo, pp. 354-358, US Pat. No. 4,857,425 and US There is a manufacturing apparatus based on the method described in the specification of Japanese Patent No. 4,966,428. In the latter production apparatus, it is not necessary to provide a lens system between the hologram material and the original mask.
[0056]
  A hologram mask can also be produced using the exposure apparatus “HMA series” manufactured by Holtronic Technologies Limited of London, UK, which is the applicant of the above-mentioned US patent.
[0057]
  Specifically, a case where a hologram mask having a function similar to that of a Shibuya Levenson-type phase shift mask is manufactured will be described.
[0058]
  As shown in FIG. 3A, the Shibuya Levenson-type phase shift mask 92 includes a mask substrate 94, a light transmission part 96, a light shielding part 98, and a phase shifter 100. A phase shifter 100 is formed in a part of the light transmission parts 96. If the phase of the light that has passed through the light transmitting portion 96 that does not have the phase shifter 100 is used as a reference (phase 0), the light that has passed through the light transmitting portion 96 that has the phase shifter 100 changes by π (phase π). .
[0059]
  In order to produce a hologram mask having the same function as the Shibuya Levenson-type phase shift mask 92 by using the two original masks by the double exposure method, FIG.3The first original mask 102 shown in FIG.3The second original mask 104 shown in (c) is used.
[0060]
  The first original mask 102 includes a mask substrate 106, a light transmission part 108, and a light shielding part 110. The second original mask 104 includes a mask substrate 106, a light transmission part 112, and a light shielding part 114. The light transmitting portion 108 of the first original mask 102 corresponds to at least a part of the region shielded by the light shielding portion 114 of the second original mask 104.
[0061]
  In the embodiment shown in FIG. 3, the light transmitting portions 108 and 112 are formed in a strip shape having a predetermined width dimension and arranged in a striped pattern, and the one or more light shielding portions 110 and 114 are formed in a strip shape. Are disposed between the plurality of light transmission portions 108 and 112.
[0062]
  In the first exposure using the first original mask 102, the light transmission shielding of the first original mask 102 including the light transmission part 108 which is a transmission and phase 0 region corresponding to the light transmission part 96 of the phase shift mask 92. The pattern is exposed to the photosensitive material 20 of the hologram mask 18.
[0063]
  Subsequently, in the second exposure using the second original mask 104, a second light transmission portion 112 corresponding to the light transmission portion 96 having the phase shifter 100 of the phase shift mask 92 and a region of phase π is included. The light transmission shielding pattern of the original mask 104 is exposed to the photosensitive material 20 of the hologram mask 18. In the second exposure, the optical path length is changed by the phase modulation device 32 so that the phase of the light incident on the light transmission unit 112 is shifted by π as compared with the first exposure.
[0064]
  The phase difference between the object light and the reference light is changed in the second exposure by the phase modulation device 32, and information recorded on the photosensitive material 20 in the second exposure includes phase modulation information.
[0065]
  As another specific example, a case where a hologram mask having a function similar to that of a halftone phase shift mask is manufactured as a hologram mask will be described. In an exposure apparatus used for producing such a hologram mask, as will be described later, a light intensity reducing device (not shown) for reducing the light intensity ratio is disposed on the light source side from the original mask.
[0066]
  As shown in FIG. 4A, the halftone phase shift mask 116 includes a mask substrate 94, a light transmission portion 118, and a phase shifter 120. The phase shifter 120 is formed using a light semi-transmissive material having a predetermined transmittance. If the phase of the light passing through the light transmitting portion 118 is used as a reference (phase 0), the phase of the light passing through the phase shifter 120 is changed by π (phase π).
[0067]
  In order to produce a hologram mask having the same function as such a halftone phase shift mask 116 by a double exposure method using two original masks, the first original mask shown in FIG. 122 and a second original mask 124 shown in FIG.
[0068]
  The first original mask 122 includes a mask substrate 106, a light transmission part 126, and a light shielding part 128. The second original mask 124 includes a mask substrate 106, a light transmission part 130, and a light shielding part 132. The light transmitting portion 126 of the first original mask 122 corresponds to at least a part of the region shielded by the light shielding portion 132 of the second original mask 124.
[0069]
  In the embodiment shown in FIG. 4, the interference fringes finally formed on the photosensitive material 20 of the hologram mask 18 have alternating strip-like light transmissive portions and light semi-transmissive portions having a predetermined width dimension. Including interference fringes in the form of stripes. The light shielding portion 128 of the first original mask 122 corresponds to the light semi-transmissive portion of the striped interference fringe of the photosensitive material 20, and the light shielding portion 132 of the second original mask 124 is the stripe of the photosensitive material 20. This corresponds to the light-transmitting portion of the patterned interference fringes.
[0070]
  The light transmitting portion 126 of the first original mask 122 corresponds to at least a part of the region shielded by the light shielding portion 132 of the second original mask 124.
[0071]
  In the first exposure using the first original mask 122, the light transmission shielding of the first original mask 122 including the transmission corresponding to the light transmission part 118 of the phase shift mask 116 and the light transmission part 126 which becomes a phase 0 region. The pattern is exposed to the photosensitive material 20 of the hologram mask 18.
[0072]
  Subsequently, in the second exposure using the second original mask 124, the first light transmission part 130 including the light semi-transmissive and phase π regions corresponding to the light semi-transmissive phase shifter 120 of the phase shift mask 116 is included. The photosensitive material 20 of the hologram mask 18 is exposed to the light transmissive shielding pattern of the second original mask 124. In the second exposure, the optical path length is changed by the phase modulation device 32 so that the phase of the light incident on the light transmission unit 130 is shifted by π compared to the first exposure.
[0073]
  Further, in the second exposure, it is arranged on the light source 12 side from the second original mask 124 in the exposure apparatus so as to correspond to the transmittance of the light semi-transparent phase shifter 120 of the phase shift mask 116. The light intensity ratio is decreased by a light intensity reducing device (not shown).
[0074]
  As the light intensity reducing device, for example, a light absorption filter device can be used. Such a light absorption filter device includes a plurality of light absorption filters as an example, and reduces the intensity of light passing therethrough by appropriately moving at least one of the light absorption filters to the optical path. It may be a thing.
[0075]
  By such a light intensity reducing device, the diffraction efficiency due to the interference fringes formed on the photosensitive material 20 in the first exposure is different from the diffraction efficiency due to the interference fringes formed on the photosensitive material 20 in the second exposure. The light intensity ratio of the second object light to the second reference light is reduced.
[0076]
  The reduction of the light intensity ratio is to adjust the exposure amount given to the photosensitive material 20 so that the exposure amount given to the photosensitive material 20 of the hologram mask 18 becomes smaller than the exposure amount necessary to maximize the diffraction efficiency. Can also be done. The exposure amount given to the photosensitive material 20 is adjusted by adjusting the exposure time and the intensity of light from the light source.
[0077]
  A method for recording modulation information relating to light transmittance and phase on an object to be exposed by irradiating the hologram mask with light as described above will be described.
[0078]
  A recording apparatus 134 shown in FIG. 5 is an embodiment of a recording apparatus used in the recording method using the hologram mask according to the present invention, and other recording apparatuses may be used. The recording apparatus 134 uses an optical system similar to the optical system used in the exposure apparatus 10 shown in FIG.
[0079]
  The recording device 134 includes a light source 136, an irradiation optical system 138, and a condensing optical system 140.
[0080]
  The irradiation optical system 138 includes lenses 142 and 144, converts light 146 from the light source 136 into parallel light 148 and guides it to the photosensitive material 20 of the hologram mask 18. The irradiation optical system 138 is arranged in the recording device 134 so that the parallel light 148 is opposite to the reference light 28 at the time of recording on the hologram mask.
[0081]
  The condensing optical system 140 converts the light 150 that has passed through the hologram mask 18 into light 152, condenses it on the exposure object 154, and forms an image on the exposure object 154. The condensing optical system 140 is the same as the optical system 24 used when recording the hologram mask.
[0082]
  The “exposed object” includes “a semiconductor substrate on which a resist layer is formed”. Here, “semiconductor substrate” is used in the meaning of “base material on which a laminated region is formed”, and therefore includes a case where the base material is glass or the like. Further, at least “base material” is used to mean “a base material such as a circle or rectangle made of semiconductor or glass”, and “lamination region” means a region of layered material formed on the base material. Used, for example, includes a conductive layer such as a wiring or an electrode, a layer such as an electrical insulating material or a light selection material, a semiconductor layer, or the like.
[0083]
  Furthermore, the “object to be exposed” may be a substrate on which a light selection material for selecting a specific wavelength for producing a special illumination or illumination effect is laminated, and various changes can be made without departing from the gist thereof. .
[0084]
  When the information recorded on the photosensitive material 20 of the hologram mask 18 is recorded on the object to be exposed, the light 146 from the light source 136 enters the photosensitive material 20 of the hologram mask 18 via the irradiation optical system 138 including the lenses 142 and 144. Then, the light 150 that has passed through the hologram mask 18 is imaged on the object 154 by the condensing optical system 140.
[0085]
  At this time, since the same information as the information of the phase shift mask is recorded on the hologram material, that is, the photosensitive material 20, the resolution of the pattern to be formed is improved similarly to the effect of the phase shift mask.
[0086]
  The optical characteristics in the double exposure method as described above will be described below. A comparison between such a double exposure method and a one-time exposure method using a phase shift mask will also be described.
[0087]
  The amplitude distribution of the object light A formed through the first original mask used for the first exposure is represented by PAThe complex amplitude distribution G of the light just before entering the hologram material, that is, the photosensitive material.AIs obtained by the following equation (1).
[0088]
[Expression 1]
  GA= PAXexp [iα] (1)
[0089]
  Here, α represents the phase of the object light A.
[0090]
  The amplitude distribution of the reference light R1 used for the first exposure is PR1The complex amplitude distribution G of the light just before entering the hologram materialR1Is obtained by the following equation (2). γ1Represents the phase of the reference beam R1.
[0091]
[Expression 2]
  GR1= PR1Xexp [iγ1] (2)
[0092]
  The amplitude distribution of the object light B formed through the second original mask used for the second exposure is represented by PBThe complex amplitude distribution G of the light just before entering the photosensitive material.BIs obtained by the following equation (3). β represents the phase of the object light B.
[Equation 3]
  GB= PBXexp [iβ] (3)
[0093]
  The amplitude distribution of the reference light R2 used for the second exposure is PR2The complex amplitude distribution G of the light just before entering the hologram materialR2Is obtained by the following equation (4). γ2Represents the phase of the reference beam R2.
[0094]
[Expression 4]
  GR2= PR2Xexp [iγ2] (4)
[0095]
  Accordingly, the light intensity I given to the photosensitive material by the first exposure and the second exposure I2ABIs obtained by the following equation (5).
[0096]
[Equation 5]
  I2AB= | GA+ GR12+ | GB+ GR22
      = | GA2+ | GR12+ GA× GR1 *+ GA *× GR1
        + | GB2+ | GR22+ GB× GR2 *+ GB *× GR2. ... (5)
[0097]
  Where GA *, GB *, GR1 *, GR2 *Is GA, GB, GR1, GR2Represents the conjugate complex number of.
[0098]
  If the same reference light R is used as the reference light R1 used for the first exposure and the reference light R2 used for the second exposure, GR1= GR2= GRThus, the equation (5) can be rewritten as the following equation (6).
[0099]
[Formula 6]
  I2AB= | GA+ GR2+ | GB+ GR2
        = | GA2+ | GB2+ 2 × | GR2
            + GA× GR *+ GA *× GR+ GB× GR *+ GB *× GR  ... (6)
[0100]
  Here, the amplitude distribution of the reference light R is expressed as PRThe complex amplitude distribution G of the light just before entering the photosensitive material.RIs obtained by the following equation (7). γ represents the phase of the reference light R.
[0101]
[Expression 7]
  GR= PRXexp [iγ] (7)
[0102]
  After the exposure twice, the photosensitive material of the hologram mask is developed. When a material in which an intensity distribution is recorded as a transmittance distribution, such as a silver salt photosensitive material, is used as the photosensitive material, the amplitude transmittance distribution T recorded in the photosensitive material.2ABIs obtained by the following equation (8).
[0103]
[Equation 8]
  T2AB= T0+ T1× I2AB  ... (8)
[0104]
  Where T0, T1Is a constant determined by the type of photosensitive material used and the recording method on the photosensitive material.
[0105]
  After the development processing, information recorded on the photosensitive material is recorded on the object to be exposed. Light guided from the light source and incident on the photosensitive material, that is, illumination light RLAs described above, when the above-described reference light R is used, the light irradiated on the object to be exposed, that is, the reproduction light S is expressed by the following formula (9) using formula (6), formula (7), and formula (8). It is calculated by.
[0106]
[Equation 9]
  S = GR× T2AB= GR× (T0+ T1× I2AB)
    = GR× T0+ GRXt1× {| GA2+ | GB2+ 2 × | GR2}
          + T1× (GA× | GR2+ GA *× GR 2)
          + T1× (GB× | GR2+ GB *× GR 2(9)
[0107]
  In the equation (9), it can be understood as shown in the following equations (10-1), (10-2), and (10-3).
[0108]
[Expression 10]
  (0th order light) = GR× T0+ GRXt1× {| GA2+ | GB2+ 2 × | GR2} (10-1)
  (± first order light of object light A) = t1× (GA× | GR2+ GA *× GR 2(10-2)
  (± first order light of object light B) = t1× (GB× | GR2+ GB *× GR 2(10-3)
[0109]
  Also, in the equation (9), the term t1× (GA× | GR2) Represents the reproduction of the object light A, and the term t1× (GB× | GR2) Represents the reproduction of the object light B.
[0110]
  As described above, in the double exposure method, a so-called noise term does not occur in the expression representing the reproduction light S. This means that unnecessary noise does not occur.
[0111]
  For comparison with the above-described double exposure method, a one-time exposure method using a phase shift mask will be described. In the one-time exposure using the phase shift mask, the object light A of the first exposure, the object light B of the second exposure, and the reference light R in the double exposure method are used for the photosensitive material in one exposure. Is irradiated.
  Therefore, the light intensity I given to the photosensitive material by only one exposure using the phase shift mask.1ABIs obtained by the following equation (11).
[0112]
## EQU11 ##
  I1AB= | GA+ GB+ GR2
        = | GA2+ | GB2+ | GR2
            + GA× GB *+ GA *× GB
            + GA× GR *+ GA *× GR
            + GB× GR *+ GB *× GR  (11)
[0113]
  Amplitude transmittance distribution T recorded on the photosensitive material by one exposure.1ABIs obtained by the following equation (12).
[0114]
[Expression 12]
  T1AB= T0+ T1× I1AB  (12)
[0115]
  Light irradiated to the object to be exposed, that is, reproduction light S1Is obtained by the following equation (13) using equations (7), (11), and (12).
[0116]
[Formula 13]
  S = GR× T1AB= GR× (T0+ T1× I1AB)
    = GR× T0+ GRXt1× {| GA2+ | GB2+ | GR2}
          + GRXt1× (GA× GB *+ GA *× GB)
          + T1× (GA× | GR2+ GA *× GR 2)
          + T1× (GB× | GR2+ GB *× GR 2(13)
[0117]
  In the equation (13), it can be understood as shown in the following equations (14-1), (14-2), (14-3), and (14-4).
[0118]
[Expression 14]
  (0th order light) = GR× T0+ GRXt1× {| GA2+ | GB2+ | GR2} (14-1)
  (Noise) = GRXt1× (GA× GB *+ GA *× GB(14-2)
  (± first order light of object light A) = t1× (GA× | GR2+ GA *× GR 2) (14-3)
  (± first order light of object light B) = t1× (GB× | GR2+ GB *× GR 2(14-4)
[0119]
  Also, in equation (14), the term t1× (GA× | GR2) Represents the reproduction of the object light A, and the term t1× (GB× | GR2) Represents the reproduction of the object light B.
[0120]
  As described above, in the one-time exposure using the phase shift mask, the reproduction light S1A so-called noise term is generated in the equation representing. This means that unnecessary noise is generated. From this point, it can be understood that the method of the present invention has advantages over the conventional method.
[0121]
  The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 relates to the present invention.Acts as a phase shift maskThe figure which shows the Example of the exposure apparatus for hologram mask preparation.
FIG. 2 relates to the present invention.Acts as a phase shift maskThe figure which shows the Example of the phase change apparatus used for the exposure apparatus for hologram mask manufacture. (A) is a figure which shows the phase change apparatus using a corner cube, (b) is a figure which shows the phase change apparatus using a light transmissive member.
FIG. 3 relates to the present invention.Acts as a phase shift maskThe figure for demonstrating the Example of the exposure method for hologram mask preparation. (A) is a figure which shows a phase shift mask, (b) is a figure which shows a 1st original mask and a hologram mask, (c) is a figure which shows a 2nd original mask and a hologram mask.
FIG. 4 relates to the present invention.Acts as a phase shift maskThe figure for demonstrating the other Example of the exposure method for hologram mask preparation. (A) is a figure which shows a phase shift mask, (b) is a figure which shows a 1st original mask and a hologram mask, (c) is a figure which shows a 2nd original mask and a hologram mask.
FIG. 5 is a diagram showing an example of a recording apparatus used in an embodiment of a recording method using a hologram mask according to the present invention.
[Explanation of symbols]
  10 Exposure equipment(Production equipment)
  12, 136 light source
  14 Original mask
  18 Hologram mask (createdPhase shift mask)
  20 Photosensitive materials
  22 Object light
  24, 140 Condensing optical system
  28 Reference beam
  30 Reference light forming optical system
  32 Phase modulator
  34 Beam splitter
  54 First reflection mirror
  56 corner cube
  58 Second reflection mirror
  74 Light transmission member
  102, 122 first original mask
  104, 124 Second original mask
  106 Mask substrate
  108, 112, 126, 130 Light transmission part
  110, 114, 128, 132 Light shielding part
  134 Recording device
  138 Irradiation optical system
  154 Object to be exposed

Claims (12)

少なくとも2種類の位相値の領域を含む位相変調情報を有する位相シフトマスクの作成方法であって、
前記各位相値の領域に対応する少なくとも2種類の原版マスクを設けるステップと、
第1の前記原版マスクを経て前記ホログラム材に照射される第1の物体光と前記第1の原版マスクを経ずに前記ホログラム材に照射される第1の参照光とを用いて、前記第1の原版マスクの光透過遮蔽パターンを前記ホログラム材に露光する第1の露光ステップと、
前記第2の原版マスクを経て前記ホログラム材に照射される第2の物体光と前記第2の原版マスクを経ずに前記ホログラム材に照射される第2の参照光とを用いて、前記第2の原版マスクの前記光透過遮蔽パターンを前記ホログラム材に露光する第2の露光ステップと
を含み、
前記第1の物体光と前記第1の参照光との間の第1の位相差と、前記第2の物体光と前記第2の参照光との間の第2の位相差とが異なる
ことを特徴とする位相シフトマスクの作成方法。
A method of creating a phase shift mask having phase modulation information including at least two types of phase value regions,
Providing at least two types of original masks corresponding to the regions of the respective phase values;
Using the first object light irradiated on the hologram material through the first original mask and the first reference light irradiated on the hologram material without passing through the first original mask, A first exposure step of exposing the hologram material to a light transmission shielding pattern of one original mask;
Using the second object light irradiated on the hologram material through the second original mask and the second reference light irradiated on the hologram material without passing through the second original mask, A second exposure step of exposing the hologram material to the light transmission shielding pattern of the original mask of 2;
The first phase difference between the first object light and the first reference light is different from the second phase difference between the second object light and the second reference light. A method for producing a phase shift mask characterized by the above.
少なくとも2種類の位相値の領域を含む位相変調情報を有する位相シフトマスクの作成方法であって、
前記各位相値の領域に対応する少なくとも第1の原版マスクおよび第2の原版マスクを準備するステップと、
第1の前記原版マスクを経て前記ホログラム材に照射される第1の物体光と前記第1の原版マスクを経ずに前記ホログラム材に照射される第1の参照光とを用いて、前記第1の原版マスクの光透過遮蔽パターンを前記ホログラム材に露光する第1の露光ステップと、
第2の前記原版マスクを経て前記ホログラム材に照射される第2の物体光と前記第2の原版マスクを経ずに前記ホログラム材に照射される第2の参照光とを用いて、光源から前記ホログラム材に至る光路のいずれかの位置において、前記第1の物体光と前記第1の参照光との間の第1の位相差と、前記第2の物体光と前記第2の参照光との間の第2の位相差とが異なるように前記第2の位相差を変えて、前記第2の原版マスクの前記光透過遮蔽パターンを前記ホログラム材に露光する第2の露光ステップと
を含むことを特徴とする位相シフトマスクの作成方法。
A method of creating a phase shift mask having phase modulation information including at least two types of phase value regions,
Preparing at least a first original mask and a second original mask corresponding to each phase value region;
Using the first object light irradiated on the hologram material through the first original mask and the first reference light irradiated on the hologram material without passing through the first original mask, A first exposure step of exposing the hologram material to a light transmission shielding pattern of one original mask;
Using a second object beam irradiated on the hologram material through the second original mask and a second reference light irradiated on the hologram material without passing through the second original mask, from a light source The first phase difference between the first object light and the first reference light, the second object light, and the second reference light at any position on the optical path to the hologram material. A second exposure step of changing the second phase difference so that the second phase difference between the first and second masks is different and exposing the light transmission shielding pattern of the second original mask to the hologram material; A method for producing a phase shift mask, comprising:
前記第1の露光ステップ及び第2の露光ステップは、前記第1の露光ステップに続く第2の露光ステップであることを特徴とする請求項1又は2に記載の位相シフトマスクの作成方法。 3. The method for producing a phase shift mask according to claim 1, wherein the first exposure step and the second exposure step are second exposure steps subsequent to the first exposure step. 4. 前記第1の露光ステップ及び第2の露光ステップの参照光は、同じ参照光光学系により生成されることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の位相シフトマスクの作成方法。 4. The method of creating a phase shift mask according to claim 1, wherein the reference light in the first exposure step and the second exposure step is generated by the same reference light optical system. 5. . 前記位相シフトマスクの位相変調情報は互いにπだけ異なる2種類の位相値を有することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の位相シフトマスクの作成方法。 5. The method of creating a phase shift mask according to claim 1, wherein the phase modulation information of the phase shift mask has two kinds of phase values different from each other by π. 6. 前記位相差を変えるステップは、前記光源から前記第2の原版マスクを経て前記ホログラム材に至る光路及び前記光源から前記第2の原版マスクを経ずに前記ホログラム材に至る光路の少なくとも一方の光路長を変えるステップを備えることを特徴とする請求項2に記載の位相シフトマスクの作成方法。 The step of changing the phase difference includes at least one of an optical path from the light source through the second original mask to the hologram material and an optical path from the light source to the hologram material without passing through the second original mask. The method for producing a phase shift mask according to claim 2, further comprising a step of changing the length. 前記光透過遮蔽パターンは、所定の幅寸法を有する帯状の光透過部であって縞模様状に配置された複数の光透過部と、該複数の光透過部間に配置された帯状の複数の光遮蔽部とを含み、
前記第1の原版マスクの前記光透過部は、前記第2の原版マスクの前記光遮蔽部で遮蔽される領域の少なくとも一部に対応しており、
前記第1の位相差と前記第2の位相差との間の相違は略πである、請求項1又は2に記載の位相シフトマスクの作成方法。
The light transmission shielding pattern is a strip-shaped light transmission portion having a predetermined width dimension, and a plurality of light transmission portions arranged in a striped pattern, and a plurality of band-shaped light transmission portions arranged between the plurality of light transmission portions. Including a light shielding part,
The light transmitting portion of the first original mask corresponds to at least a part of a region shielded by the light shielding portion of the second original mask;
The method for producing a phase shift mask according to claim 1, wherein a difference between the first phase difference and the second phase difference is approximately π.
前記第1の露光ステップで前記ホログラム材に形成される第1の干渉縞による回折効率と前記第2の露光ステップで前記ホログラム材に形成される第2の干渉縞による回折効率との間に差を生じさせる回折効率変更ステップを含む、請求項1又は2に記載の位相シフトマスクの作成方法。  The difference between the diffraction efficiency due to the first interference fringes formed on the hologram material in the first exposure step and the diffraction efficiency due to the second interference fringes formed on the hologram material in the second exposure step. The method for producing a phase shift mask according to claim 1, further comprising a diffraction efficiency changing step for generating the same. 前記回折効率変更ステップは、参照光に対する物体光の光強度比を前記回折効率を最大とするために必要な光強度比より小さくなるように前記原版マスクより前記光源側において減少させる光強度減少ステップ、又は前記ホログラム材に与える露光量を前記回折効率を最大とするために必要な露光量より小さくなるように調整する露光量調整ステップを備える、請求項8に記載の位相シフトマスクの作成方法。  The diffraction efficiency changing step reduces the light intensity of the object light with respect to the reference light on the light source side from the original mask so that the light intensity ratio of the object light is smaller than a light intensity ratio necessary for maximizing the diffraction efficiency. The method of producing a phase shift mask according to claim 8, further comprising an exposure amount adjustment step of adjusting an exposure amount applied to the hologram material so as to be smaller than an exposure amount necessary to maximize the diffraction efficiency. 前記ホログラム材は、前記第1の露光ステップ及び前記第2の露光ステップの両方に用いられる同一の感光膜又は感光層が形成されている、請求項1乃至9に記載の位相シフトマスクの作成方法。  The method for producing a phase shift mask according to any one of claims 1 to 9, wherein the hologram material is formed with the same photosensitive film or photosensitive layer used in both the first exposure step and the second exposure step. . 前記ホログラム材は、前記第1の露光ステップ及び前記第2の露光ステップのそれぞれに用いられる異なる感光膜又は感光層が形成されている、請求項1から9のいずれか1項に記載の位相シフトマスクの作成方法。  The phase shift according to any one of claims 1 to 9, wherein the hologram material is formed with different photosensitive films or photosensitive layers used in the first exposure step and the second exposure step, respectively. How to create a mask. 位相変調情報を有する位相シフトマスクを作成するための位相シフトマスクの作成装置であって、
光源と、
この光源からの光が原版マスクを経た物体光としてホログラム材に入射する物体光の光学系と、
前記光源からの光が前記原版マスクを経ずに参照光として前記ホログラム材に入射する参照光の光学系と、
前記物体光の光学系および前記参照光の光学系の少なくとも一方の光学系に設けられた位相変調手段と
を具備してなることを特徴とする位相シフトマスクの作成装置。
A phase shift mask creating apparatus for creating a phase shift mask having phase modulation information,
A light source;
An optical system of object light that is incident on the hologram material as light from the light source through the original mask,
An optical system of reference light in which light from the light source enters the hologram material as reference light without passing through the original mask;
An apparatus for producing a phase shift mask, comprising: phase modulation means provided in at least one of the optical system of the object light and the optical system of the reference light.
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